مقدمه: گابا یک انتقالدهنده عصبی مهاری کلیدی در دستگاه عصبی مرکزی است که نقش مهمی در کاهش فعالیت نورونی، تنظیم ارتباطات عصبی، کاهش استرس و بهبود کیفیت خواب ایفا میکند. دو نوع اصلی از نورونهای میانجی مهاری، پاروالبومین (PV⁺) و سوماتواستاتین (SST⁺)، در تنظیم پاسخ مغز به محرکهای حسی، به ویژه بینایی، نقش دارند. با این که اثرات کلی این نورونها مشخص است، اما عملکرد دقیق و ارتباط آنها با سلولهای پیرامیدال هنوز بهدرستی روشن نشده است. تحلیل کمی این ارتباطات برای رمزگشایی از مدارهای عصبی پیچیده و نیز پیشرفت در درمان بیماریهای عصبی و طراحی سامانههای هوشمند اهمیت بالایی دارد.
روش کار: در این مطالعه از دادههای مؤسسه Allenاستفاده شد. با بهرهگیری از تکنیک پچکلمپ، ویژگیهای شلیک نورونهای PV⁺ و SST⁺ در موشهای ۴۵ تا ۷۰ روزه بررسی شد. حیوانات تحت بیهوشی قرار گرفتند، پرفیوژ شدند و برشهای مغزی تهیه گردید. سپس از مدلهای انتگرال و آتش نشتی تعمیمیافته (GLIF) برای شبیهسازی رفتار نورونی استفاده شد و این مدلها با دادههای الکتروفیزیولوژیکی بهینهسازی شدند.
یافتهها: تحلیل واریانس نشان داد که مدل GLIF₁ قادر به بازتولید ۶۵ درصد از واریانس بود و عملکرد نورونهای مهاری (۸۲ درصد) بهتر از تحریکی (۶۹ درصد) بود. مدل GLIF₂ با قانون بازنشانی کاهش عملکرد نشان داد. در مدل GLIF₃ با افزودن جریانهای پساشلیک، واریانس نورونهای مهاری به ۸۴ درصد رسید. GLIF₄ با بهینهسازی بیشتر، عملکرد هر دو نوع نورون را بهبود داد.
نتیجهگیری: مدلهای GLIF میتوانند رفتار نورونهای زیستی را با پارامترهای اندک و دقت بالا شبیهسازی کنند. مدلهای پیچیدهتر کارآمدترند، اما احتمال بیشبرازش را افزایش میدهند. انتخاب ویژگیهای کلیدی برای مدلسازی موفق ضروری است.
بازنشر اطلاعات | |
![]() |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |